Delftse nanotechnologie verlaagt iridiumverbruik in elektrolysers met 90 procent

Het Delftse nanotechnologiebedrijf Vsparticle heeft samen met het Amerikaanse bedrijf Plug Power en de University of Delaware een nanoporeuze katalysatorlaag ontwikkeld voor Proton Exchange Membrane (PEM)-elektrolysers om water te splitsen in H₂ en O₂, die tot 90 procent minder iridium nodig heeft. Iridium is een zeldzaam en duur metaal dat de prijs van groene waterstof flink opschroeft.

De elektroden van Vsparticle worden gemaakt met vonkablatie, een nanodepositieproces waarbij gasdeeltjes zonder oplosmiddelen of PFAS omgezet worden in vaste stof en dat een uniforme, nanoporeuze structuur creëert. Voorheen werd verondersteld dat PFAS nodig is in de katalysator om de protonen van het iridium naar het membraan te verplaatsen. Vsparticle heeft nu aangetoond dat het proces ook zonder PFAS kan werken, wat het iridium makkelijker terug te winnen maakt.

Ondanks de sterk verminderde aanwezigheid van iridium gaan de elektroden niet snel achteruit. Zo vertonen ze na 8.000 uur minder dan 1mv/kh degradatie, wat veel minder is dan de 2026 richtlijn waar een degradatie van 2.3 mv/kh toegestaan is. De verwachte levensduur van de elektroden is ruim tien jaar. Ook levert deze technologie meer waterstof dan met de originele methode en overschrijdt de doelstellingen voor 2026.

Deze technologie maakt productie van groene waterstof mogelijk voor ongeveer één dollar per kilogram. Dat is vergelijkbaar met de conventionele productie van waterstof uit aardgas. Vsparticle breidt momenteel zijn coatingcapaciteit uit voor pilots met grote PEM-elektrolyserproducenten. Commerciële tests staan gepland voor 2026.